Електрошлаково заваряване: разновидности и същност

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Заваръчните операции с метали се основават предимно на химико-термични процеси на топене. В зависимост от използваните инструменти, активни консумативи и като цяло техническите условия за организиране на процеса се променят и характеристиките на получения продукт. Основната задача на заварчика е да образува здрав шев, който може да издържи натоварванията, които също ще паднат върху основната конструкция. В това отношение електрошлаковото заваряване не е най-доброто решение днес, тъй като класическият ефект на електрическа дъга позволява образуването на по-благоприятни шевове за по-нататъшна работа. Въпреки това, използването на шлакови бани за процеса на топене предоставя много други предимства, за които големите предприятия използват тази технология.

Същност на електрошлаковото заваряване

Технологията за електрошлаково заваряване се основава на прилагането на топлина, която се генерира в процеса на топене на материала. Получената топлинна енергия е самият фактор, който осигурява заваръчната операция. Като материал за топене се използва шлаковата основа. Следователно, причинителят на процеса на топене е електрически токпри организацията на процеса се използва специален генератор. Особеностите на процеса включват факта, че електрошлаковото заваряване може да се извърши само при условия на вертикално разположение на детайлите. Под действието на генерираната топлина течният метал, който се образува при топенето на електродните проводници и елементите, които ще се заваряват, запълва пространството между частите. За да се предпази течната баня от шлака и метал от преливане, от различни страни на работната баня са монтирани плъзгачи, охлаждани с вода. Тъй като шевът е заварен, те се издигат и не позволяват на работната маса да изтича.

Технологичен процес

Процесът на заваряване започва с възбуждане на дъга, която ще се образува между частите и проводниците на електрода. Топлинната енергия на дъгата разтопява потока, след което се създава самата шлакова басейна, чието ниво ще се повиши. Поради свойството на електрическа проводимост, разтопеният поток започва да шунтира дъгата, спирайки я от изгаряне. В този случай топенето и нагряването на потока продължава поради топлинния ефект, чийто източник ще бъде токът, подаван към течната шлака. Тоест технологията на електрошлаковото заваряване се основава на преноса на топлина от шлаката, която не само отделя енергия под въздействието на тока, но може и директно да я прехвърля към работните части.

Електродът и целевият метал са свързани един с друг прецизно чрез шлаковата баня. След това се оформя метална вана. Това може да отнеме различни периоди от време в зависимост отхарактеристики на материала. Основният момент е, че металната течна основа лежи под басейна за шлака, но също така изисква включване на плъзгачи на матрицата, за да задържи изтичането. За да направите това, използвайте медни плъзгачи, охладени с вода.

Разновидности на заваряване

Подходите към този метод се различават в зависимост от вида на използвания електрод. Например, класическата схема включва използването на електродна тел, която, докато се топи, се подава в банята за шлака. При този подход майсторът трябва да придаде и възвратно-постъпателни хоризонтални движения на електродите, което осигурява равномерно нагряване на частите, които ще се заваряват по цялата дебелина.

Друг метод включва използването на електроди с голямо напречно сечение или плочи. В този случай електродът ще заема по-голямата част от пространството, образувано от пролуката между детайлите. Използването на плочи също е често срещано. При такава схема електрошлаковото заваряване се извършва с очакване на съответствието на размерите на активните елементи с детайлите. Във всеки случай тяхната форма трябва да бъде подобна на заваряващите се детайли. Плочите са фиксирани неподвижно в процепа и в зависимост от състоянието на шлаковата баня могат да се подават към работната зона при извършване на операцията.

Заваръчно оборудване

Както при традиционната проверка с електрическа дъга, в този случай се използва специален апарат. За да се определят неговите характеристики, трябва да се отбележи, че електрошлакатаТехниката, за разлика от други обичайни заваръчни технологии, може да се приложи при плътност на тока от 0,1 A/mm2, което е стотици пъти по-малко, отколкото при същия метод на дъга. За изпълнение на тази задача се използват автомати, които отговарят на няколко условия. На първо място, техниката трябва да осигури празнина между различните ръбове на ваната. Второто условие се изразява във факта, че оборудването за електрошлаково заваряване трябва да позволява вертикално образуване на заварения шев. И последното съществено условие е, че заваряването трябва да се извършва в един подход. Опционалното оборудване включва също ролки за подаване на тел, мундщук с ток, плъзгачи с ламели и тръби за водно охлаждане.

Заваръчни консумативи

Активната основа за такова заваряване са споменатите електроди, които могат да имат няколко фиксирани оси. Захранването към банята за шлака се осигурява с постоянна скорост. Освен шлака и електроди може да се използва и консумативен мундщук. В зависимост от изискванията за получения резултат, операторът може да контролира консумативите по такъв начин, че процесът да се извършва с различна степен на интензивност - прави се и корекция за манипулации със същите електроди с цел увеличаване на нагряването, като се вземе предвид вземете предвид вида на метала. Като цяло, от гледна точка на сложността за капитана, най-трудният процес е електрошлаковото заваряване с контактния принцип на действие. Обикновено контактно-шлаковата техника се използва в случаите, когато е необходимо да се заварявапръчки към равна повърхност.

Предимства на технологията

Едно от основните предимства на метода е възможността за заваряване без необходимост от предварително разделяне на ръбовете, тъй като процесът се изпълнява с разстояние между работните части до 3 см. спестяване на организацията на събитието. Ползите ще бъдат усетени дори след приключване на операцията. Факт е, че заваряването от този тип осигурява симетрично подреждане на шева по отношение на оста. Този фактор елиминира образуването на ъглови деформации, което в крайна сметка опростява монтажа на части с тяхното регулиране.

Области на приложение

Възможностите за използване на тази техника се определят именно от нейните недостатъци. Този метод не е практичен за повечето типични заваръчни приложения. Най-често технологията се използва в строителни и индустриални среди. Например, производството на масивни рамки, инсталирането на турбинно оборудване, монтажа на дебелостенни барабани и котелни агрегати са само част от често срещаните операции, при които се използва електрошлаково заваряване. Използването на този метод в производството позволява сглобяването на конструкции с големи размери. Основната разлика между технологията за електрошлака и други методи за намаляване на металните елементи е допускането на възможността за замяна на ковани или отлети масивни части със заварени копия, направени от малки отливки илиизковки.

Заключение

По различни причини, дори в целевите области на тази технология, нейното приложение не винаги е разрешено. Ограниченията са свързани основно с технологични недостатъци, които правят използването на метода непрактично. Например, електрошлаковото заваряване ще бъде неефективно, ако се планира да се използва на място, където също присъстват материали, които са чувствителни към термични ефекти. Тоест, поради икономически причини и качеството на получената фуга, технологията се оправдава, но възниква друг нюанс. Такова заваряване се характеризира с голяма зона на термично въздействие, съответно при работа с неподвижно подреждане на части всички материали в съседство с тях също ще бъдат подложени на силни температурни ефекти.